FI63883C - Foerfarande foer foerbaettring av traeets impregnerbarhet - Google Patents

Description

GS^l r , KUULUTUSJULKAISU *7QQ7

JTa LBJ '11) UTLÄGG N I NGSSKRI FT 6 O C

C i45v r?tsr.iM avCnr.stty 12 C9 1933 Patent aoddelat ^ (si) Ky.ik?/int.ci.3 B 27 K 5/02, B 27 M 1/04- SUOMI —FINLAND (21) P*t«nttlhak*rnu* —P»M«t»n»6kr»lnt Τ8θ96ΐ (22) Hakemltptlvl — Aiwttknlnpdtf 29-03-7¾ (23) Alkupilvl —GiM|h«tidaf 29-03-7¾ (41) Tullut luikituksi — Bllvlt offentlif 01-10-7¾

Patentti- ]· rekisterihallitus ( Nihtivlk.i'.non |, kuuL|ullubun p™.- 31.05.83

Patent- och registerstyrelsen Ansöksn utlsgd och utl.ikriften public «rad (32)(33)(31) Pyydetty Muoikwi —Begirt prlorltrt 30.0 3.7 7

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 271^010 (71) Eisenwerk Weserhutte Aktiengesellschaft, Mindener Str. 1Π-18, D-l+970 Bad Oyenhausen, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Thorvald Kipp, Bad Oyenhausen, Saksan Liittotasavalta-Förbunds-republiken Tyskland(DE) (7^) Forssen & Salomaa Oy (5^) Menetelmä puun kyllästettävyyden parantamiseksi - Förfarande för förbättring av träets impregnerbarhet

Keksinnön kohteena on menetelmä puun kyllästettävyyden parantamiseksi, jossa puun pintavyöhykkeisiin pistellään ennen kyllästämistä olennaisesti kohtisuoraan puun pintaa vastaan ohjatuilla umpi aineisi I I a, pyöreiIlä neuloilla ky I Iästämisreikiä ilman lastuamista.

On ennestään tunnettua tehdä ky I Iästämisreikiä umpiaineisi I la tai ontoilla neuloilla tai porilla sopivaa jakoa käyttäen ja näitä neuloja tai poria ulos-vedettäessä tai välittömästi sen jälkeen johtaa näin syntyneisiin puun reikiin ky I Iästysainetta paineella, jolloin neulojen tai porien ohjaus-kappaleet puristetaan niin voimakkaasti puuta vasten, että ky IIästysaineen pursuaminen sivuun ohjauskappaIeen ja puun välistä estyy.

Nämä ns. injektiomenetelmät käsittävät periaatteessa myös itse kyllästys-tapahtuman. Ne tarvitsevat korkeatasoisen laitteiston ky I Iästysaineen johta miseksi yksittäisiin neuloihin ja melkoisen paljon voimaa neulojen sisään-työntämiseksi, joka voiman tarve etenkin suuriläpimittaisi I la, ontoilla neuloilla on huomattavan suuri. Sen vuoksi on ehdotettu, että ontot neulat pyysivät samalla kun ne tunkeutuvat puuhun, jolloin kuitenkin jouduttaisiin |as tuamaan puunsyitä ja siten ratkaisevasti heikentämään puun lujuutta.

2 63 8 8 7'

Sitä vastoin keksinnön kohteena on ky I Iästämisreikien tekemiseksi sellaiset menetelmät, jotka toimivat tai on tarkoitettu toimimaan lastuamatta ja joiden etuna on, että ne ovat riippumattomia sen jälkeen seuraavasta kyllästys-tapahtumasta, joten se voidaan valinnaisesti suorittaa tarkoitukseen rakennetuilla, tunnetuilla teollisilla menetelmillä toimivilla laitteilla, mutta myös käsityömenetelmiIlä, kuten sivelemällä, ruiskuttamalla, upottamalla jne.

Tällaiset menetelmät tunnetaan ns. kairausmenetelmien nimellä. KyI1ästämisreiät tehdään pistelemällä umpiaineisiI Ia neuloilla, jotka ovat poikkipinnaltaan joko pyöreitä tai puun syiden suunnassa veitsimäisiksi tai talttamaisiksi hiottuja, jolloin viimemainitusta neulatyypistä käytetään yleisesti käsitettä "veitsi".

Puristusteloihin kiinnitetyillä veitsillä tapahtuva kairausmenetelmä on nykyään käytännössä päässyt voitolle, vaikkei tämä menetelmä toimikaan aivan täysin lastuamatta, ja puun pinnan vahingoittumiset lastuja ulos vedettäessä ovat tuskin vältettävissä.

Vaihtoehtoisesti mahdollinen, pyöräillä neuloilla tapahtuva kairausmenetelmä ei ole milloinkaan saavuttanut käytännössä merkitystä. Tosin saadaan hoikkia, umpi aineis ia, olennaisesti kohtisuoraan puun pintaa vastaan ohjattuja neuloja piste I emä Ilä aikaan ky IIästämisreikiä täysin lastuamatta, ilman että puun lujuus mainittavasti heikkenee, koska hoikat neulat ainoastaan työntävät puunkuituja sivuun eivätkä siten niitä vahingoita. Ammattimaa!I ma II e on kuitenkin tunnettua, että pyöreiden neulojen puuhun työntäminen vaatii huomattavasti suuremman voimantarpeen kuin samansuuruisen poikkipinnan omaavien veitsien työntäminen (tämä poikkipinta määrää kyIlästämisrei’ίIlä aikaansaadun kyllästysaineen tunkeutumispinta-alan). Myöskin on ammattimaaiI ma II e tunnettua, että hoikilla, pyöreillä neuloilla pistellyt kylIästämisreiät supistuvat liian nopeasti takaisin, sivuun työnnettyjen puunkuitujen kimmoisuudesta johtuen, jolloin ky I Iästämisreikien nesteen läpikuljettavuus alenee, niin että tämän menetelmätyypin pääasiallista etua, nimittäin kairausmenetelmästä ajallisesti riippumattomasti suoritettavaa kylIästystapahtumaa, ei voida optimaalisesti käyttää hyväksi.

Keksijä on kuitenkin asettanut tehtäväksi parantaa umpiaineisiI la, pyöreillä neuloilla tapahtuvaa kairausmenetelmää siten, että se on taloudellisesti toteutettavissa ja että ky I Iästämisreikien täysin lastuamatta pistelemisestä saatava etu, jossa puun lujuusominaisuudet eivät heikkene, saadaan säilymään.

5 6 3 8 8 3 Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaan siten, että teräviä, Iiereitä, sileäpintaisia neuloja, jotka pyörivät keskiakseIinsa ympäri kehänopeudella, jonka suhde syöttönopeuteen on olennaisesti vakio, pistellään puuhun. Mieluiten on neulan lieriömäiseltä osalta mitatun neulan kehänopeuden suhde neulan syöttönopeuteen välillä 2...4.

Keksinnön mukainen menetelmä tekee mahdolliseksi ky 11ästämisreik ien lastuamat-toman pistelemisen äärimmäisen vähäisellä voimankäytöllä ja takaa samalla, etteivät tehdyt ky I Iästämisreiät pyri mainittavasti supistumaan, vaan säilyttävät IäpikuIjettavuutensa pitkähkönkin varastoinnin jälkeen.

Ennen muuta on mainittava, että johtuen äärimmäisen vähäisestä voimantarpeesta pyörivillä neuloilla pisteltäessä, joka voimantarve neulaa kohden on paljon alle saman poikkipinnan omaavan veitsen tarpeesta, ensi kerran on luotu edellytykset taloudellisesti toteuttaa kairaaminen umpiaineisi I I a, pyöreillä neuloilla. Nyt voidaan työntää lukuisa määrä neuloja samanaikaisesti puuhun, ilman että sitä varten tarvitsee lisätä käytettävänä olevaa tehoa tai suorittaa muita kalliita rakenteellisia muutoksia.

Keksinnön mukaisen menetelmän edut ilmenevät ensisijaisesti olennaisesti vakiona pysyvässä neulojen u/v-suhteessa. Kehänopeus määräytyy kierrosluvusta ja neulojen halkaisijasta. Toisaalta määrää kehänopeus, yhdessä väkisin avatun puun sekä sileän neulanpinnan ja puun välisen kitkakertoimen kanssa, kitkatyön, joka keksinnön mukaan johtaa neulojen kuumenemiseen. Neulojen kuumenemista rajoitetaan neulojen lämpöä johtavalla poikkipinnalla, ts. niiden halkaisijalla ja neulojen jäähdytyksellä, joka on sopivassa suhteessa neulojen syöttöön puun sisään.

Keksinnön mukainen teoria todistaa, että kaikki mainitut, vaikuttavat suureet ja olennaisesti vakiona pysyvä u/v-suhde (mieluiten välillä 2...4) on saatava täsmäämään, jotta saavutettaisiin samanaikaisesti ne vaikutukset, jotka tarvitaan keksinnön mukaisen menetelmän taloudelliseksi toteuttamiseksi, nimittäin ensiksi ratkaiseva vähennys neulojen työntämisen vaatimassa voimantarpeessa ja toiseksi ky I Iästysreikien läpikuljettavuuden takaaminen pitkäksi aikaa.

Ky I Iästysreikien nesteen läpikuljettavuus saavutetaan neulojen lievällä kuumentamisella kun niitä työnnetään puuhun. Lämpötilan kohotessa puun puris-tuslujuus alenee, ja puu tulee kohonneen lämpötilan vaikutuksesta enemmän tai vähemmän plastiseksi. Tällöin helpottuu sekä neulojen työntäminen että 6 3 8 8 3 myös estyy plastises+i muovautuneiden puun osien jähmetyttyä (jäähdyttyä) se, että kyllästysreiät pyrkisivät uudelleen sulkeutumaan, joten keksinnön mukaisella menetelmällä rei'itetyt puut vielä pitkänkin varastointiajan jälkeen omaavat hyvän kyIlästysreikien IäpikuIjettavuuden.

Keksinnön mukainen u/v-suhde määrää myös neulojen kuumennustarpeen rajat.

Liian korkea lämpötila johtaa palamiseen, ts. kyseisten puunkuitujen turmeltumiseen, jolloin myös paIamisjätteet asettuvat neulojen pinnalle ja huonontavat vastaavasti neulan ja puun välistä kitkaa.

Koska kehänopeus väkisin avatun puun puristusvoiman yhteydessä sekä neulan ja puun välisen, kehänopeudesta riippuen muuttuvan kitkakertoimen yhteydessä samalla vaikuttaa myös kitkatyöhön ja siten neulojen kuumenemiseen, ehdotetaan keksinnön mukaisen menetelmän erään edullisen sovellutuksen mukaan käyttämään nikkelöityjä tai kromioituja neuloja, joiden halkaisija on 0,5...1,5 mm ja jotka sopivimmin pyörivät yli 3000 r/min nopeudella. Käyttämällä jotakin suositetulla välillä 2...4 olevaa u/v-suhdetta päästään syöttönopeuksiin, jotka optimoivat keksinnön mukaisen menetelmän taloudellisen tuloksen, jolloin on suositettavaa valita suuri u/v-suhde käytettäessä pientä neuIanhaI kaisijaa ja pientä pistosyvyyttä. Kääntäen, pitäisi valita pieni u/v-suhde, kun käytetään syviä pistoja tai paksuhkoja neuloja tai käsitellään erityisen kovaa puuta.

Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu kaikille puulajeille, erityisesti myös vaikeasti kyllästettäville puulajeille kuten esim. kuuselle, douglaskuuselle, tammelle jne., samoin kuin IuonnonpuutukeiI le tai sahapuutavaraI le, jonka pinta on usein vaikeasti kyllästyvää sydänpuuta. Jälkeen päin suoritettavaan kyllästykseen sopivat kaikki tunnetut kyllästysmenetelmät, erityisesti myös jo edellä mainitut käsi työmenetelmät.

Claims (2)

5 6 3 8 8 3 Patentt i vaat i mu kset

1. Menetelmä puumateriaalin kyllästyksen helpottamiseksi, jolloin ennen varsinaista kyllästystä puun reuna-alueisiin tehdään pistot pääasiassa kohtisuoraan puun pintaa vasten ohjatuilla, umpinaisilla, pyöreillä, pyörivillä neuloilla tarkoituksella valmistaa siten kyllästysaukot pelkästään taivuttamalla puukuidut syrjään, tunnettu siitä, että sileäpintai-sia neuloja pyöritetään keskiakselinsa ympäri ja ne pistetään puun sisään ylläpitäen pääasiassa vakio suhde niiden kehä- ja syöttönopeuksien välillä, jolloin suhde valitaan siten, että kehitetty kitkalämpö pistorei'issä tulee riittävän korkeaksi, jotta kuidut deformoituvat pysyvästi ja reiät pysyvät avoimina, mutta ei niin korkeaksi, että voi syntyä palamisvahinkoja, edullisesti valitsemalla suhde väliltä 2-4.

2. Patenttivaatimuksen I mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään neuloja, jotka ovat nikkelöityjä tai kromioituja ja joiden läpimitta on 0,5-1,5 mm, sekä että niitä pyöritetään kierrosluvulla, joka on edullisesti yli 3000 r/min.